[发明专利]一种磁控管电源

说明书

技术领域

本发明涉及磁控管技术领域，尤其涉及一种磁控管电源。

背景技术

磁控管大量应用于雷达、微波炉等设备，是此类设备的核心器件，用于产生特定频率的微波，从某种意义上来说是一个置于恒定电磁场中的二极管。二极管管内电子收到相互垂直的恒定磁场和恒定电场的控制，在高频电磁场中发生反应，获得微波能量，这样就能产生微波。磁控管的主要部分是管芯和磁钢，磁控管内部是必须保持真空的。

磁控管的阳极谐振系统不仅能够产生自身所需要的电磁振荡，而且也能产生各种不同特点的电磁振荡，要想使磁控管工作在稳定的模式下，常常使用“隔型带”来使干扰模式隔离开来，阳极翼片是靠着隔型带一个一个的连接起来的，这样能够使工作模式与相邻干扰模式之间的频率间隔增加，除此之外，经过能量交换后，电子仍然具有一定的能量，这些电子能够使阳极温度得到升高，随着阳极收集的电子的增多，阳极的温度也越来越高，因此，阳极必须具有很好的散热效果。功率管常常采用强迫风制冷，阳极上面有散热片。而大功率管常常采用水制冷，阳极上面有一套冷却水系统，这样的阴极加热电流很大，要求阴极的阴线不仅要短而且要粗，连接部分也要保证有良好的接触。大功率管的阴极引线工作时的温度特别高，因此我们经常采用强迫风制冷散热。磁控管工作进行的时候阴极要接到负高压，这样阴极引线就要有很好的绝缘效果，为了防止阳极过热，磁控管工作温度以后，必须按照规定减小阴极的电流，这样能够延长磁控管的使用寿命。

传统的磁控管电源采用半桥式LLC谐振结构，驱动绝缘栅双极型晶体管(IGBT，Insulated Gate Bipolar Transistor)时不存在同步的问题，可以任何时刻开通和关断IGBT，但是需要两个IGBT，成本高，而且半桥的上管存在“浮地”问题，驱动电路复杂，进一步增加了成本。

发明内容

本发明实施例的主要目的在于提出一种磁控管电源，通过LC谐振电路与IGBT开关的同步过程来控制磁控管电源，降低了IGBT开关的电压电流应力，大大提高整个电源的可靠性，同时具有效率高、成本低的优点。

为实现上述目的，提供了一种磁控管电源，包括：主功率电路、单片机主控电路、驱动同步电路和IGBT驱动电路，所述主功率电路通过所述驱动同步电路、IGBT驱动电路与所述单片机主控电路连接；所述主功率电路包括：整流电路、LC滤波电路、LC谐振电路、IGBT开关和倍压整流电路，所述整流电路的一端与外部电源连接，所述整流电路的另一端与所述LC滤波电路连接，所述LC谐振电路与IGBT开关串联后再与所述LC滤波电路并联连接，所述LC谐振电路的线圈与所述倍压整流电路的线圈磁耦合；所述驱动同步电路用于监测所述LC谐振电路的过零点，以使所述单片机主控电路通过IGBT驱动电路驱动IGBT开关。

可选地，还包括：电压采样电路、电流采样电路、温度检测电路、过压检测电路、辅助供电电路和面板通讯电路，其中，所述电压采样电路与所述外部电源连接，并将采集到的电压值发送到所述单片机主控电路；所述电流采样电路与所述IGBT开关连接，并将采集到的电流值发送到所述单片机主控电路；所述温度检测电路与所述单片机主控电路连接；所述过压检测电路与所述LC谐振电路连接，所述辅助供电电路与所述外部电源、单片机主控电路、电压采样电路、电流采样电路及IGBT驱动电路连接；所述面板通讯电路与所述单片机主控电路连接。

可选地，所述整流电路包括：桥式连接的二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4，所述二极管D1的正极与二极管D3的负极及所述外部电源的一端连接，所述二极管D2的正极与二极管D4的负极及所述外部电源的另一端连接。

可选地，所述LC滤波电路包括：电感Ls和电容Cs，所述电感Ls的一端与所述二极管D1的负极及所述二极管D2的负极连接，所述电感Ls的另一端与所述电容Cs的一端连接，所述电容Cs的另一端与所述二极管D3的正极及所述二极管D4的正极连接。

可选地，所述LC谐振电路包括：并联连接的电容Cr和变压线圈T1，所述电容Cr的一端与所述变压线圈T1的一端及所述电感Ls的另一端连接，所述电容Cr的另一端与所述变压线圈T1的另一端及所述IGBT开关的源极连接。

可选地，所述IGBT开关的栅极与所述IGBT驱动电路连接；所述IGBT开关的漏极与电阻Rs的一端连接，所述电阻Rs的另一端与所述二极管D3的正极及所述二极管D4的正极连接；所述电阻Rs与所述电流采样电路并联。